Vzduch

Obsah lekce:

1 Mapování tématu vzduch

Učitel se zeptá žáků: “Co je všude kolem nás?“(vzduch). Následuje společná diskuse.

Rotující flip

• Učitel rozdělí žáky do 5 skupin.
• Každá skupina dostane flip s jinou otázkou:

1. Jak byste dokázali, že všude kolem nás je vzduch?
2. Co myslíte, že se bude dít se vzduchem, když se zahřeje?
3. Jak nazýváme pohyb vzduchu, jak k němu dochází a jak ho dokážeme?
4. Co všechno je součástí vzduchu? Jak to dokážeme?
5. Jak člověk využívá síly vzduchu?

Poznámka: Nevadí, když žáci v počátku lekce nenajdou odpovědi na všechny otázky, v závěru lekce se k nim vrátí a naformulují je na základě pokusů, které vyzkouší v průběhu lekce.

• Žáci ve skupině dostanou tyto instrukce:

a)      Zvolte si jednoho, kdo bude zapisovat, a zvolte si barvu fixy, kterou vaše skupina bude psát.

b)      Pokuste se co nejlépe odpovědět na otázku, kterou jste dostali.

c)      Na signál učitele pošlete flip s vašimi odpověďmi další skupině po směru hodinových ručiček.

d)      Opakujte postup b) a c) dokud vaše skupina neodpoví na otázky všech ostatních skupin.

Poznámka:Učitel nejprve žáky vyzve, aby si ve skupině zvolili barvu, kterou budou odpovědi za svoji skupinu po celou dobu skupinové práce psát. Potom jim vysvětlí, že k jedné otázce se objeví 5 barev odpovědí – od pěti skupin. Práce končí, pokud se původní flip vrátí zpátky první skupině.

• Učitel požádá jednotlivé skupiny, aby si pročetly, jaké odpovědi přibyly na flipu od ostatních skupin a pokusily se odpovědi roztřídit tak, aby ostatním mohlyprezentovat, jaké odpovědi na otázku získaly.

Následuje prezentace jednotlivých skupin a vystavení flipů na viditelné místo ve třídě.

3 Objevování vlastností vzduchu - pokusy

• Učitel vyzve žáky, aby se spolu s ním pokusili potvrdit nebo vyvrátit tvrzení, která se objevila v odpovědích na jednotlivé otázky – a to pomocí pokusů.
• Žáci budou pracovat samostatně podle zadání uvedených na pracovních listech ve skupinkách, ve kterých odpovídali na jednotlivé otázky a pokusí se pomocí pokusů potvrdit, najít nebo vyvrátit odpovědi, které se objevily na jejich flipu s vybranou otázkou.Své bádání si zaznamenají do příslušného pracovního listu. 

4 Shrnutí závěrů pokusů

Při společné prezentaci jednotlivých pokusů klade učitel žákům otázky uvedené v metodice, které jim pomáhají najít odpovědi a zformulovat s pomocí učitele závěry jednotlivých pokusů.

4.1 Pokus 1a – Co je v lahvi? PL-1

Pomůcky: průhledná skleněná lahev, balónek, brčko

Postup: Učitel řekne: „Co myslíte, že je v lahvi?“ (vzduch)

„Vložte balonek do lahve a nafoukněte ho.“ 

• I když budeme co nejsilněji foukat, balonek nepůjde nafouknout, protože v lahvi je něco, co nevidíme, ale brání nafouknutí a roztažení balonku – je to vzduch.

Učitel se zeptá?:

• „Proč balonek nejde nafouknout? Čím je to způsobené?“ (uvnitř je vzduch, který zabírá prostor lahve)
• „Jak bychom mohli vzduch z lahve odstranit?“ (vsuneme brčko)

Výsledek: Balonek nejde nafouknout.

Proč?  Vzduch, který je uvnitř lahve zabírá určité místo a uvnitř není dost místa.

Poznámka:Vsuneme mezi balonek a hrdlo brčko. Skrz něj uniká z lahve vzduch, který je tam přítomný a uvolňuje se tam místo pro balonek. Jen když vzduch unikne z lahve, vznikne dost místa na balonek.

Závěr:Vzduch má svůj objem, zabírá určité místo.

4.2 Pokus 1b – Namočí se papír? PL-2

Pomůcky: sklenice, ubrousek, větší nádoba s vodou (průhledná)

Učitel se zeptá: „Co se stane s papírem, který zmuchlám a ponořím do vody?“

Výsledek:Voda se nedostala dovnitř sklenice, ubrousek je suchý.

Poznámka:Učitel nechá děti přemýšlet o tom, jak je možné, že papír zůstal suchý. Odkazuje na předchozí pokus s lahví a balonkem.

Proč?Vzduch, který je uvnitř sklenice, nedovolí, aby voda pronikala dovnitř a namočila ubrousek.

Učitel se zeptá dětí: „Jak se nyní přesvědčíme, že je v ponořené sklenici vzduch?“ (nadzvedneme ji a nakloníme)

Výsledek:Ze sklenice unikají bublinky a stoupají vzhůru. U hladiny praskají. Voda proniká do sklenice, ubrousek se namočí.

Učitel se zeptá dětí: „Proč je nyní ubrousek mokrý? Jak to, že se do sklenice dostala voda?“ (natlačila se na místo vzduchu, který unikl)

Proč? Ve sklenici je vzduch, uniká z ní a stoupá nahoru, protože je lehčí než voda. Na jeho místo proniká voda.

Závěr: Vzduch je všude. Zabírá jakýkoli prázdný prostor, i ten nejmenší.

4.3 Pokus 2 – Co se stane se vzduchem, když se zahřívá? PL-3

Učitel se zeptá dětí: „Kde je tepleji – na půdě nebo v přízemí? Kdo má doma palandy? Kde je větší teplo, na dolní nebo horní posteli?“

Zkusíme zahřát i ochladit vzduch.

Pomůcky: Nafukovací balónek, skleněná láhev, nádoba s vařící vodou

Výsledek: Balónek se nafoukne.

Dáme-li sklenici s balónkem do lednice, balónek splaskne.

Proč?Vzduch se při zahřívání ve sklenici rozpíná, a proto se dostává až do balónku a nafukuje ho.

Poznámka:Děti mohou pomocí dvou lihových teploměrů měřit teplotu u země a např.

na skříni. Rozdíl teplot bude také patrný.

Závěr: Teplý vzduch zvětšuje svůj objem.

4.4 Pokus 3 – Jakou sílu má vítr? PL-4

Učitel se zeptá dětí: „Co je to vítr? Jak vzniká? Může nám být vítr nějak užitečný? Jakou podobu větru znáte?“

Poznámka:Sluneční záření ohřívá zem i vzduch nad ní. Když se vzduch ohřívá, rozpíná se a řídne, je proto lehčí. Lehký teplý vzduch stoupá a pod něj se dostává chladný vzduch. Tohle proudění vzduchu cítíme jako vítr.

Poznámka:Rychlost větru se měří přístrojem, který se jmenuje anemometr. Síla větru se udává pomocí Beaufortovy stupnice.

Pomůcky: čtvrtka, tužka, nůžky, hřebík, 2 korálky, tyčka,

Vyrobíme si známý větrníček. Obrátíme ho proti větru, případně na něj foukáme.

Výsledek: Větrníček se začíná otáčet.

Proč? Vzduch tlačí na ohnuté lopatky a způsobuje otáčivý pohyb větrníčku.

Poznámka: Na stejném principu pracují větrné mlýny a větrné elektrárny.

Závěr:Vítr má velkou sílu. Můžeme ho využívat jako zdroj energie. Vítr ale také může napáchat velké škody.

4.5 Pokus 4 – Co všechno je součástí vzduchu? PL-5

Učitel se zeptá dětí: „K čemu potřebujeme vzduch?“ (dýchání, hoření…)

Hoření vzduchu

Pomůcky: Hluboký talíř, voda, plastelína, zápalky, sklenice, inkoust

Výsledek: Za chvíli plamen zhasne a voda vteče dovnitř sklenice.

Proč?Zápalka při hoření spotřebovala část vzduchu – kyslík a zhasne. Zbytek vzduchu se ve sklenici ochladí, smrští se a na jeho místo se vlivem většího vnějšího tlaku vzduchu proudí voda.

Poznámka:Pokus můžeme opakovat s více zápalkami a sledujeme rozdíl výsledků.

Děti mohou přijít také na to, že vzduch obsahuje vodní páry – dokáží to dýchnutím na sklo nebo zrcátko, které se zamlží.

Závěr: Při hoření se spotřebovává kyslík , který má svůj objem.

4.6 Pokus 5 – Jak můžeme využít vlastností vzduchu? PL-6

Učitel se zeptá dětí: „ Jaké přístroje využívají při své práci vzduch?“ (fén, topení, sušičky, větrné mlýny, létající balony).  „Co se stane, když pustíte nafouknutý balonek?“ (začne se pohybovat po místnosti)

Tato vlastnost vzduchu – stlačení, se dá využívat. Ukážeme si to na jednoduchém modelu rakety.

Pomůcky: Provázek (rybářský vlasec), izolepa, kousek brčka, nafukovací balónek

Výsledek: Balónek se začne rychle pohybovat podél provázku.

Poznámka: Je dobré, aby učitel u ústí nafouknutého balonku přidržel natrhané lístečky papíru nebo peříčka, která se při otevření balonku budou pohybovat na opačnou stranu než balonek. Tím, jasně demonstruje princip reaktivní síly.

Proč?Jestliže jsme otevřeli otvor balónku, začal jím proudit proud stlačeného vzduchu. Ten vytvořil reaktivní sílu, která uvedla balónek do pohybu v opačném směru.

Poznámka:Již před více než 300 lety objevil fyzik Isaac Newton, že každá akce budí stejnou, ale opačnou reakci. Jedním směrem vzduch z balonku uniká a přitom balónek tlačí opačným směrem. Na tomto principu pracují všechny tryskové motory.

Závěr: Vzduch můžeme stlačovat. Síla stlačeného vzduchu může podpírat nebo přemisťovat značné hmotnosti.

5 Zjištění

• Učitel vyzve žáky, aby každý sám nebo ve dvojicích odpověděli na otázky na PL-7 které jsou stejné, jako byly na začátku. Ke každé otázce žáci doplní, kterým pokusem si dokázali uvedenou vlastnost vzduchu.
• Následuje společná kontrola, kterou učitel moderuje a pomáhá žákům hledat a formulovat odpovědi na shrnující otázky.

6 Závěr lekce

• Na závěr učitel vyzve žáky, aby sestavili Pětilístek na téma VZDUCH.PL-8

Poznámka:Pětilístek je metoda, kdy žáci hledají dvě nejvýstižnější přídavná jména k danému tématu, 3 slovesa a zformulují větu o 4 slovech, která shrnuje jejich pohled na zkoumané téma. Na poslední, pátý řádek /proto pětilístek/ napíší slovo, kterým by mohli zkoumané téma nahradit.

Příklad:                                                       

VZDUCH

lehký stlačitelný

stoupá proudí ohřívá se

Vítr vzniká prouděním vzduchu.

život